膨潤(rùn)土的主要組成蒙脫石的礦物學(xué)特征

時(shí)間：2014-05-16 09:39:20

作者：世邦機(jī)器

蒙脫石的礦物學(xué)特征

蒙脫石的晶體結(jié)構(gòu) 蒙脫石的晶體結(jié)構(gòu)為單斜晶系，a。＝0.517nm，strongo＝0. 894nm, co =1. 52nm；=90°；Z=2。

蒙脫石的晶體結(jié)構(gòu)是由兩層硅氧四面體片晶層中間夾一層鋁（鎂）氧八面體片晶層構(gòu)成的2：1型層狀硅酸鹽。硅氧四面體片是由硅氧四面體共角頂連接形成位于同一平面的近似六方網(wǎng)狀的硅氧片。鋁（鎂）氧八面體片是由兩層相對(duì)的硅氧四面體片提供四個(gè)氧原子和兩個(gè)由處于同一平面的羥基提供的氧原子所構(gòu)成的八面體共棱連接形成八面體片，而金屬鋁（鎂）陽離子則位于八面體中心，從而形成鋁（鎂）氧八面體片。當(dāng)三價(jià)陽離子占據(jù)2/3八面體空間時(shí)形成二八面體片。

而當(dāng)二價(jià)陽離子占據(jù)所有八面體空間時(shí)，則形成三八面體片?；棵撌w結(jié)構(gòu)單元。在蒙脫石的兩個(gè)結(jié)構(gòu)單元層之間由可交換的大半徑陽離子Na+、Ca2十、K+等充填。

蒙脫石晶體結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)如下所述。

兩個(gè)結(jié)構(gòu)單元層之間以分子間力連接，所以結(jié)構(gòu)比較松散。在外力或極性水分子的作用下層間會(huì)產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)而膨張或剝離。

鋁氧八面體中的鋁離子可以被鎂離子、鐵離子、鋅離子等多種離子置換置換率可達(dá)20%-30%。在膨潤(rùn)土加工過程中，需要用到很多的膨潤(rùn)土設(shè)備。硅氧四面體中的硅離子也可以被鋁離子置換，但置換率較小，一般小于5%。由于A13+置換Si4+結(jié)果使得蒙脫石的晶體結(jié)構(gòu)帶負(fù)電荷（單位晶胞所帶負(fù)電荷約0.66）。為達(dá)到電價(jià)平衡，蒙脫石晶胞會(huì)吸附交換性陽離子（K+、Na+、Ca2+等），使其位于單元層之間。另外，在八面體片中OH-置換02-也會(huì)部分補(bǔ)償晶格中的負(fù)電荷。因此，蒙脫石類礦物有吸附陽離子和極性有機(jī)分子的能力。置換O2-也會(huì)部分補(bǔ)償晶格中的負(fù)電荷。因此，蒙脫石類礦物有吸附陽離子和極性有機(jī)分子的能力。

由于蒙脫石的層間結(jié)構(gòu)松散，水分子或其它有機(jī)分子可以進(jìn)入層間，所以造成膨潤(rùn)土的吸水膨脹性、高分散性、吸附性等。這也是膨潤(rùn)土易造漿、易活化、有機(jī)化和改塑等的原因所在。